题目内容
(2011?泉州模拟)已知某星球的平均密度是地球的n倍,半径是地球的k倍,地球的第一宇宙速度为υ,则该星球的第一宇宙速度为( )
分析:根据球体体积公式与密度公式的变形公式求出星球的质量;
卫星绕行星表面做圆周运动的速度是第一宇宙速度,
万有引力提供向心力,由牛顿第二定律列方程求出第一宇宙速度.
卫星绕行星表面做圆周运动的速度是第一宇宙速度,
万有引力提供向心力,由牛顿第二定律列方程求出第一宇宙速度.
解答:解:(1)星球的质量M=ρV=ρ×
πr3=
πρr3,
行星与地球的质量之比:
=
=
=
;
(2)设卫星的质量为m,由牛顿第二定律可得:
G
=m
,第一宇宙速度v=
,
行星的第一宇宙速度v与地球的第一宇宙速度u之比:
=
=
=
=
k,
所以v=
kυ,故ABD错误,C正确;
故选C.
4 |
3 |
4 |
3 |
行星与地球的质量之比:
M行星 |
M地球 |
| ||||
|
nρ地球(kr地球)3 | ||
ρ地球
|
nk3 |
1 |
(2)设卫星的质量为m,由牛顿第二定律可得:
G
mM |
r2 |
v2 |
r |
|
行星的第一宇宙速度v与地球的第一宇宙速度u之比:
v |
u |
| ||||
|
|
|
n |
所以v=
n |
故选C.
点评:本题难度不大,知道什么是第一宇宙速度、熟练应用万有引力公式、牛顿第二定律即可正确解题.
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